一种五缸柱塞泵制造技术

本实用新型专利技术公开了一种五缸柱塞泵，包括动力端总成、液力端总成和减速箱总成，所述动力端总成的一端与液力端总成连接，所述动力端总成的另一端与减速箱总成连接，所述减速箱总成包括行星减速箱和平行级减速箱，所述行星减速箱和平行级减速箱配合使用，其传动比为60：1—106:1。有益效果：其额定输入功率增大到5000‑7000hp，可达到10‑12in冲程，柱塞泵上的减速箱总成最高输入转速由现有的2100rpm增加到16000rpm，其减速箱总成可以直接与涡轮发动机相连，以解决涡轮压裂设备依靠两个减速箱减速，从而降低整车的重量及减少设备外形尺寸。

A five cylinder plunger pump

【技术实现步骤摘要】
一种五缸柱塞泵
本技术涉及柱塞泵
，具体涉及一种五缸柱塞泵。
技术介绍
随着油气田超高压、超深井、水平井的不断开发，其作业工况也越来越恶劣，要求高压力、大排量作业，因此对柱塞泵的要求也越来越高，单台压裂设备可以输出高压力、大排量，这样就要求柱塞泵可以大功率、高压力输出；特别是在非常规油气作业——页岩气作业，其作业工况恶劣，需要长时间、大排量、高压力作业，而且作业频次越来越频繁，因此对压裂设备要求越来越高，而柱塞泵又是压裂设备中的核心部件，因此对柱塞泵的要求也越来越高；涡轮压裂设备，采用电机驱动采用涡轮发动机提供动力，其输入功率可以达到5600hp，其输入转速可以达到16000rpm，目前市场上的柱塞泵最大功率达到了7000hp，但最高输入转速都在2100rpm左右，一般涡轮压裂设备采用的结构是依靠涡轮发动机输出动力，涡轮发动机的输出端与高速重载减速箱相连，高速重载减速箱的作用主要是将涡轮发动机的高转速降低到2100rpm左右，同时增大输出扭矩，达到降速增扭的作用；高速重载减速箱的输出端与传动轴相连，传动轴另一端与柱塞泵上的减速箱相连；柱塞泵的减速箱主要作用是把输入转速有2100rpm降低到几百转；也是达到降速增扭的作用；这样整个涡轮压裂设备上就需要两个减速箱和一个传动轴；这样势必增加了整车的重量和整车的外形尺寸，影响了整车的布局；因此需要开发一款超高转速、超大功率的柱塞泵来匹配涡轮压裂设备。
技术实现思路
本技术的目的克服现有技术的不足，提供一种五缸柱塞泵，其额定输入功率增大到5000-7000hp，可达到10-12in冲程，柱塞泵上的减速箱总成最高输入转速由现有的2100rpm增加到16000rpm，满足了从涡轮发动机到柱塞泵之间的减速要求，即减速箱可以直接与涡轮发动机相连，以解决现有涡轮压裂设备依靠两个减速箱减速，从而降低整车的重量及减少设备外形尺寸。本技术的目的是通过以下技术措施达到的：一种五缸柱塞泵，包括动力端总成、液力端总成和减速箱总成，所述动力端总成的一端与液力端总成连接，所述动力端总成的另一端与减速箱总成连接，所述减速箱总成包括行星减速箱和平行级减速箱，所述行星减速箱和平行级减速箱配合使用，其传动比为60：1—106:1。进一步地，所述行星减速箱有2个，包括第一行星减速箱和第二行星减速箱，第一行星减速箱的一端与动力端总成连接，第一行星减速箱的另一端与平行级减速箱连接，平行级减速箱的另一端与第二行星减速箱连接。进一步地，所述行星减速箱包括一个太阳轮、四个行星齿轮和一个齿轮圈，四个行星齿轮组成行星齿轮机构，太阳轮位于行星齿轮机构中心，行星齿轮和相邻的太阳轮、齿轮圈处于常啮合状态，所述平行级减速箱包括小齿轮和大齿轮，小齿轮与第一行星减速箱中的太阳轮同轴，大齿轮与第二行星减速箱的太阳轮同轴。进一步地，所述动力端总成的另一端与减速箱总成通过花键或者柔性联轴器连接。进一步地，所述减速箱总成的输入角度可以根据输入要求进行调整。进一步地，所述动力端总成包括曲轴箱体、十字头箱体和间隔架，所述十字头箱体的一端与曲轴箱体连接，所述十字头箱体的另一端与间隔架连接，液力端总成设在间隔架一端，通过螺栓依次穿过间隔架、十字头箱体与曲轴箱体连接，减速箱总成通过螺栓与曲轴箱体连接，所述曲轴箱体内的曲轴采用合金钢锻造而成，包括六个轴颈和五个曲拐，相邻两个轴颈之间设一个曲拐，所述曲拐与曲轴的旋转中心距离为120至160mm。进一步地，所述十字头箱体内设有十字头机构，在曲轴箱体与十字头箱体内设有连杆机构，连杆机构一端与曲轴连接，连杆机构另一端与十字头机构连接，连杆机构包括连杆盖、连杆轴瓦和连杆体，连杆盖与连杆体通过螺栓连接，连杆轴瓦位于连杆盖与连杆体连接形成的圆柱形空间内，连杆轴瓦两侧为翻边结构，宽边结构宽径比大。与现有技术相比，本技术的有益效果是：通过改变减速箱总成的传动比，从而提升最高输入转速(达到16000rpm)，将现有涡轮发动机与泵之间通过2个减速箱和一个传动轴的连接方式，缩短到涡轮发动机可以直接与泵上的减速箱总成连接，还能满足其降速要求，使得整体压裂设备结构简化了，长度缩短了，运输方便了，投资成本降低了，维修方便了。通过优化曲拐与曲轴的旋转中心距离，提升了柱塞泵的最大功率，达到现在的5000-7000hp。连杆轴瓦两侧为翻边结构，翻边结构宽径比大，能够实现较高的承载能力，而且定位效果好。减速箱的输入角度可以根据输入要求进行调整，可以满足多角度调整，适应多种安装需求。下面结合附图和具体实施方式对本技术作详细说明。附图说明图1是五缸柱塞泵的结构示意图。图2是减速箱总成的结构示意图。图3是动力端总成的结构示意图。图4是五缸柱塞泵的剖视图。图5是减速箱总成结构示意图中B-B和D-D方向的(行星减速箱)剖视图。图6是减速箱总成结构示意图中C-C方向的(平行级减速箱)剖视图。图7是连杆机构与十字头机构的连接结构示意图。图8是曲轴结构示意图。其中，1动力端总成，2液力端总成，3减速箱总成，4曲轴箱体，5十字头箱体，6间隔架，7曲轴，8轴颈，9曲拐，10圆柱滚子轴，11阀箱，12柱塞，13轴承座，14前端板，15盖板，16支腿，17滑轨，18拉杆螺钉，19连杆盖，20连杆轴瓦，21连杆体，22十字头，23十字头压盖，24十字头连接螺钉，25十字头导板，26导板螺栓，27拉杆，28卡箍，29第一行星减速箱，30平行级减速箱，31第二行星减速箱，32大齿轮，33小齿轮，34行星齿轮，35齿轮圈，36太阳轮。具体实施方式如图1至8所示，一种五缸柱塞泵，包括动力端总成1、液力端总成2和减速箱总成3，所述动力端总成1的一端与液力端总成2连接，所述动力端总成1的另一端与减速箱总成3连接，所述减速箱总成3包括行星减速箱29和平行级减速箱30，所述行星减速箱29和平行级减速箱30配合使用，其传动比为60：1—106:1。通过改变减速箱总成3的传动比，从而提升最高输入转速(达到16000rpm)，将现有涡轮发动机与泵之间通过2个减速箱和一个传动轴的连接方式，缩短到涡轮发动机可以直接与泵上的减速箱总成3连接，还能满足其降速要求，使得整体压裂设备结构简化了，长度缩短了，运输方便了，投资成本降低了，维修方便了。所述行星减速箱有2个，行星减速箱包括第一行星减速箱29和第二行星减速箱31，第一行星减速箱29的一端与动力端总成的曲轴7连接，第一行星减速箱29的另一端与平行级减速箱30连接，平行级减速箱30的另一端与第二行星减速箱31连接，第二行星减速箱31的另一端与涡轮发动机的传动轴连接。工作中，经涡轮发动机传动轴传递出的动能，由第二行星减速箱31实现初次减速，由平行级减速箱30实现第二次减速，最后由第一行星减速箱29实现第三次减速。所述行星减速箱包括一个太阳轮36、四个行星齿轮34和一个齿轮圈35，四个行星齿轮34组成行星齿轮机构，太阳轮36位于行星齿轮机构中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种五缸柱塞泵，其特征在于：包括动力端总成、液力端总成和减速箱总成，所述动力端总成的一端与液力端总成连接，所述动力端总成的另一端与减速箱总成连接，所述减速箱总成包括行星减速箱和平行级减速箱，所述行星减速箱和平行级减速箱配合使用，其传动比为60：1—106:1。/n

【技术特征摘要】
1.一种五缸柱塞泵，其特征在于：包括动力端总成、液力端总成和减速箱总成，所述动力端总成的一端与液力端总成连接，所述动力端总成的另一端与减速箱总成连接，所述减速箱总成包括行星减速箱和平行级减速箱，所述行星减速箱和平行级减速箱配合使用，其传动比为60：1—106:1。


2.根据权利要求1所述的五缸柱塞泵，其特征在于：所述行星减速箱有2个，包括第一行星减速箱和第二行星减速箱，第一行星减速箱的一端与动力端总成连接，第一行星减速箱的另一端与平行级减速箱连接，平行级减速箱的另一端与第二行星减速箱连接。


3.根据权利要求2所述的五缸柱塞泵，其特征在于：所述行星减速箱包括一个太阳轮、四个行星齿轮和一个齿轮圈，四个行星齿轮组成行星齿轮机构，太阳轮位于行星齿轮机构中心，行星齿轮和相邻的太阳轮、齿轮圈处于常啮合状态，所述平行级减速箱包括小齿轮和大齿轮，小齿轮与第一行星减速箱中的太阳轮同轴，大齿轮与第二行星减速箱的太阳轮同轴。


4.根据权利要求1所述的五缸柱塞泵，其特征在于：所述减速箱总成的输入角度可...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔海萍，王继鑫，崔文平，魏小淞，李朋，李海龙，
申请(专利权)人：烟台杰瑞石油装备技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37